JPH08189382A - 自動車用エンジン制御装置 - Google Patents

自動車用エンジン制御装置

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JPH08189382A
JPH08189382A JP7000090A JP9095A JPH08189382A JP H08189382 A JPH08189382 A JP H08189382A JP 7000090 A JP7000090 A JP 7000090A JP 9095 A JP9095 A JP 9095A JP H08189382 A JPH08189382 A JP H08189382A
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JP
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control device
engine
function
control
auxiliary valve
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JP7000090A
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Kenichiro Kurata
謙一郎 倉田
Toshimichi Minowa
利道 箕輪
Mineo Kashiwatani
峰雄 柏谷
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Hitachi Ltd
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    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002—Controlling intake air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D11/00—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated
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    • F02D11/105—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type characterised by the function converting demand to actuation, e.g. a map indicating relations between an accelerator pedal position and throttle valve opening or target engine torque
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
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    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】補助弁を用いてエンジンの吸入空気量を応答性
良く制御することで、他の出力制御装置と組み合わせる
必要がなく、少ない構成部品で、精密な出力制御を行う
制御装置を提供する。 【構成】エンジンの吸気通路に主通路と、別通路とを備
えると共に、別通路の空気の流れを制御するための補助
弁５を備えた自動車用エンジンの制御装置１４におい
て、補助弁を制御する制御装置が、燃焼改善を実行する
第一の機能１５と、前記機能以外の少なくとも１つの第
二の機能１６を備えたことを特徴とし、補助弁を動かす
ためのアクチュエータ８と、センサ１０からの入力信号
に基づいてアクチュエータに信号を出力する制御装置を
備えると共に、制御装置が条件に応じてスワールを生成
させる第一の機能と、少なくとも１つの第二の機能とし
て、トラクション制御手段、Ａ／Ｔ過負荷防止制御手
段、加速補助制御手段等を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車用エンジンの出
力制御装置に関し、特に、エンジンの給気通路に主通路
と別通路を備えると共に、該別通路の空気の流れを制御
するための補助弁を備えてエンジンの吸入空気を応答性
良く制御する自動車用エンジンの出力制御装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】吸気管の一部に主通路と別通路を備え、
主通路に空気の流れを制御するための補助弁を備えたエ
ンジンの制御装置においては、従来、補助弁は燃焼改善
を目的とする機能のみのために配置されていた。例え
ば、特開昭５８−２０６８２２号公報に示されるよう
に、主通路における空気の流量を制御することによって
シリンダへの吸入空気の一部を別通路へ流し、これによ
りシリンダに入る吸入空気、あるいは、吸入混合気にス
ワールと呼ばれる渦を形成し、燃料の拡散を助けるなど
して、特に、希薄燃焼領域での燃焼改善を行う機能のみ
に行い、前記機能を実施しない期間には補助弁を開放に
し、シリンダへの空気吸入の妨げにならないように保持
されるのみであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、自動車
用エンジンにおいては、エンジンの出力を過渡的、また
は、定常的に制御する必要があり、前記特開昭５８−２
０６８２２号公報に示されているように、補助弁を燃焼
改善のための第一の機能にのみ用いた場合には、別にエ
ンジンの出力制御を行うための装置を設ける必要があっ
た。付加される出力制御装置として、吸入空気量による
エンジン出力制御を行う目的で、スロットル弁にアクチ
ュエータを取り付け、これを制御することが行われてい
るが、スロットル弁を操作してから実際にシリンダーへ
の吸入空気量が変化するまでに時間的な遅れを生じ、応
答性が悪く、精密な出力制御が行えないといった問題点
がある。
【０００４】これに対して、エンジンへの供給燃料量を
一時的に変化させたり、点火時期を一時的にずらすなど
の方法でエンジンの出力制御を行う方法では、応答性は
良いがエンジン効率が悪化し、排出有害成分が増加する
などの問題があった。そこで、これらを組み合わせて欠
点を補いあうような構成としたものも存在するが、装置
を構成する部品点数が増大し、構成、制御方法とも複雑
で高価となっていた。
【０００５】本発明の目的は、エンジン制御装置におけ
る前記問題点に鑑みてなされたものであって、補助弁を
用いてエンジンの吸入空気量を応答性良く制御すること
で、他の出力制御装置と組み合わせる必要がなく、少な
い構成部品で、精密な出力制御の行える自動車用エンジ
ンの出力制御装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するべ
く、本発明に係る自動車用エンジン制御装置は、エンジ
ンの吸気通路に主通路と、別通路とを備えると共に、該
別通路の空気の流れを制御するための補助弁を備えた自
動車用エンジンの制御装置において、前記補助弁を制御
する制御装置が、燃焼改善を実行する第一の機能と、前
記機能以外の少なくとも１つの第二の機能を備えたこと
を特徴しており、該補助弁を動かすためのアクチュエー
タと、センサからの入力信号に基づいてアクチュエータ
に信号を出力する制御装置を備えると共に、前記制御装
置が条件に応じてスワールを生成させる第一の機能と、
少なくとも１つの第二の機能として、トラクション制御
手段、Ａ／Ｔ過負荷防止制御手段、加速補助制御手段等
を備えたことを特徴している。
【０００７】
【作用】前記のように構成された本発明によれば、補助
弁をエンジンの燃焼改善を実行するために操作するエン
ジン制御の第一機能を実施できるばかりでなく、エンジ
ン制御の様々な目的のために補助弁を操作できるエンジ
ン制御の第二の機能が実現できるものである。
【０００８】換言すれば、エンジンの吸気通路に主通路
と、別通路とを備えると共に、該別通路の空気の流れを
制御するための補助弁を設け、該補助弁で、吸入空気の
流れや量を制御するのみで、エンジンの様々な状態に対
応するべく制御できる。即ち、本発明の制御装置は、別
通路に空気を導いてシリンダへの吸入空気の流れにスワ
ール等を発生させ、エンジンの燃焼状態を改善する第一
の機能のほかに、前記スワール生成以外を目的とする第
二の機能も実施可能とする。
【０００９】そして、前記第二の機能として、エンジン
の過大な出力を抑えてタイヤの空転を防ぐトラクション
制御、自動変速機（Ａ／Ｔ）のシフトレバーがニュート
ラルレンジからドライブレンジに変化した時にエンジン
から過大な力が加わってＡ／Ｔを破損するのを防ぐＡ／
Ｔ過負荷防止制御、応答性の良いアイドル回転数制御、
車速自動制御、アクセルペダルの急踏み込み時に応答良
くエンジンの発生トルクを増大させる加速補助制御、及
び、排気行程の末期に排出ガスが吸気側を吹き込むのを
防ぐ吹き返し防止制御等や、それらの制御を部分的に補
助する制御を行うことができる。
【００１０】また、特に、第二の機能として過渡的なエ
ンジン吸入空気量の調節を実施した場合は、補助弁が吸
気バルブのすぐ近くに存在するために、コレクタ等の吸
気系容積の影響による時間的遅れが極めて少なく、他の
制御装置と併用することなく応答性の良い吸入空気量制
御を行うことができる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に
説明する。図１は、本発明の一実施例のエンジン制御装
置の概要を示した構成図である。図１において、エンジ
ンの吸気マニホールド１には主通路２の他に別通路３が
設けられ、マニホールド１の上流にはスロットル弁４
が、主通路３には補助弁５が、マニホールド１の下流に
は燃料噴射装置６、及び、吸気弁７がそれぞれ設けられ
ている。また、補助弁５には、制御装置９からの信号に
基づいて補助弁５を動かすことのできるアクチュエータ
８が取り付けられている。制御装置９は、センサ１０か
らの信号に基づいてアクチュエータ８に信号を出力し、
補助弁５を制御するもので、エンジンの燃焼状態を改善
することを目的とする第一の機能１１のほかに、上記燃
焼改善以外を目的とする第二の機能１２を少なくともひ
とつ実施可能に備えている。これらの機能は、それぞれ
期間をずらして実施されてもよいし、或いは複数同時に
実行されても良い。
【００１２】図２は、本発明によるエンジン制御装置の
構成例を示した第一実施例であり、図１と同一の符号は
同一部材である。図２において、制御装置１４はセンサ
１０からの信号に基づいて所定の処理を行い、アクチュ
エータ８に信号を出力し、補助弁５の制御を行う。この
制御装置１４には、別通路に空気を導いてシリンダ１３
への吸入空気の流れにスワールやタンブルと呼ばれる乱
れを発生させ、エンジンの燃焼状態を改善し、特に希薄
燃焼（以下リーンと略す）領域においてリーン限界を延
ばすことを目的とする第一の機能１５のほかに、前記ス
ワール生成以外を目的とする第二の機能１６が少なくと
も一つ実施可能に備えている。
【００１３】前記第二の機能１６として、エンジンの過
大な出力を抑えてタイヤの空転を防ぐトラクション制御
や、自動変速機（以下Ａ／Ｔと略す）のシフトレバーが
ニュートラルレンジ（以下Ｎレンジと略す）からドライ
ブレンジ（以下Ｄレンジと略す）に変化した時にエンジ
ンから過大な力が加わりＡ／Ｔを破損するのを防ぐ目的
で行われるＡ／Ｔ過負荷防止制御、応答性の良いアイド
ル回転数制御や、車速自動制御、アクセルペダルの急踏
み込み時に応答良くエンジンの発生トルクを増大させる
ための加速補助制御、排気行程の末期に排出ガスが吸気
側を吹き込むのを防ぐ吹き返し防止制御や、それらの機
能の一部分を補助的に行うことなどがあげられる。
【００１４】図３は、本発明によるエンジン制御装置の
構成例を示した第二実施例である。図３において、制御
装置２０は水温センサからの信号１７や、エンジン回転
数Ｎｅの信号１８、燃料噴射量Ｔｐの信号１９等の各信
号に基づいて所定の処理を行い、アクチュエータ８に信
号を出力し、補助弁５の制御を行う。この制御装置２０
において、別通路に空気を導いてシリンダ１３への吸入
空気の流れにスワールを発生させ、エンジンの燃焼状態
を改善し、特に希薄燃焼（以下リーンと略す）領域にお
いてリーン限界を延ばすことを目的とする第一の機能２
１のほかに、例えば、冷却水の低温時（以下コールド時
と略す）に前記のリーン領域以外を目的とする第二の機
能２２が少なくともひとつ実施可能に備えられている。
本発明の第二実施例は、共にエンジンの燃焼状態の改善
を目的として行われ、これらの機能はそれぞれ期間をず
らして実施される。
【００１５】図４は、本発明を実施するのに必要な制御
装置の構成を示したシステム構成図である。エンジン３
０には、吸気管３１、及び排気管３２が取り付けられて
おり、吸気管３１の下流には主通路２及び別通路３、こ
れらの通路への吸入気の流れを制御するための補助弁
５、補助弁５を動かすためのアクチュエータ８、燃料噴
射装置６が、吸気管３１の上流にはスロットル弁３９、
及び、スロットル弁３９を駆動するためのスロットルア
クチュエータ３８がそれぞれ設けられている。
【００１６】アクチュエータ８は、制御装置３３によっ
て制御されており、制御装置３３には駆動輪速Ｖｒの信
号３４及び従動輪速Ｖｆの信号３５、ドライバ選択スリ
ップ率Ｓｄの信号３６、Ａ／ＴＮ−Ｄ信号の信号３７、
アクセル開度αの信号３８がそれぞれ入力されている。
これにより、本発明の実施が可能となる。図５は、前記
第一実施例の第二の機能としてエンジンのトラクション
制御を行う第三実施例のための構成を示したブロック図
である。図５において、スリップ率演算手段５０は入力
された従動輪速Ｖｒの信号５６及び駆動輪速Ｖｆの信号
５７から以下の式によりスリップ率Ｓを求め、比較手段
５１に出力する。
【００１７】
【数１】
【００１８】一方、目標スリップ率Ｓｔａｒ演算手段５
３は、ドライバ意図Ｓｄ検出手段５２、及び、運転状況
検出手段６０からの情報をもとに目標スリップ率Ｓａｒ
を求め、比較手段５１に出力する。なお、運転状況検出
手段６０が無い場合でも本制御は実施可能である。比較
手段５１では、入力されたスリップ率Ｓと目標スリップ
率Ｓａｒの比較を行い、比較結果をスロットル弁開度θ
ｔｈ演算手段５４、補助弁開度θａｊｓ演算手段５５に
出力する。スロットル弁開度θｔｈ演算手段５４、補助
弁開度θａｊｓ演算手段５５では入力された情報に基づ
いてそれぞれスロットル弁開度θｔｈ、補助弁開度θａ
ｊｓを求め、スロットル弁３９のクチュエータ５８、補
助弁５のアクチュエータ５９を作動する。スロットル弁
３９及びアクチュエータ５８として電子スロットルが利
用可能である。
【００１９】図６は、前記第三実施例をマイクロコンピ
ュータ等を用いてソフトウェアにより実際に行うための
フローチャートである。本プログラムは、駆動輪の空転
が増し、前記式（１）で与えられるスリップ率Ｓが目標
スリップ率Ｓｔａｒを越えると、前記図４の補助弁５及
びスロットル弁３９を併用したトラクション制御を開始
し、一定時間が経過すると補助弁５の操作を止めてスロ
ットル弁３９のみによる制御によりトラクション制御を
続けるもので、途中スリップ率Ｓが目標スリップ率Ｓｔ
ａｒ以下になり次第制御を終了するものである。本プロ
グラムは、例えば、２ｍｓ毎の様に一定周期で起動され
る。
【００２０】プログラムは、ステップＳ１でスタートす
ると、続くステップＳ２でアクセル開度α、駆動輪速Ｖ
ｒ、従動輪速Ｖｆ、ドライバ設定スリップ率Ｓｄの読み
込みを行う。次いでステップＳ３で前記の式（１）に基
づいてスリップ率Ｓを求める。図６に示したフローチャ
ートでは、目標スリップ率Ｓｔａｒとしてドライバ設定
スリップ率Ｓｄの値をそのまま用いるために、次のステ
ップＳ４において目標スリップ率Ｓａｒにドライバ設定
スリップ率Ｓｄを代入する。その後、ステップＳ５で目
標スリップ率Ｓａｒとスリップ率Ｓの比較判定を行い、
Ｓｔａｒ≧Ｓの場合、即ち、駆動輪の空転が目標以下の
場合には、制御を行わず、ステップＳ１３で補助弁制御
継続時間を測定するためのタイマカウンタｔｉｍｅ＝０
として、ステップＳ１４で補助弁開度θａｊｓをθａｊ
ｓを通常値とし、次のステップＳ１５へ進む。
【００２１】補助弁の開度θａｊｓは、通常前記図１で
示した燃焼改善のための第一の機能１１を実施するよう
制御されており、そのためのθａｊｓの通常値が、例え
ば、エンジン回転数Ｎｅ、燃料噴射幅Ｔｐをパラメータ
とする関数ｆｌ（Ｎｅ，Ｔｐ）で求まるとすれば、θａ
ｊｓの通常値としてθａｊｓ＝ｆ１（Ｎｅ，Ｔｐ）を代
入すればよい。本実施例では、スロットル弁はアクセル
開度αに比較して開くものとし、したがって、ステップ
Ｓ１５では、スロットル弁開度θａｊｓ＝ｋ２・αを代
入する。
【００２２】一方、比較判定のステップＳ５において、
Ｓａｒ＜Ｓ、即ち、駆動輪の空転が目標を越えた場合に
は、制御を開始する。初めに、ステップＳ６で経過した
補助弁制御継続時間を計測するタイマカウンタｔｉｍｅ
＞補助弁制御終了予定時間ｋ１かどうかの判定を行い、
ステップ７でｔｉｍｅ＜ｋ１、即ち、補助弁制御終了時
間になっていない場合には補助弁開度θａｊｓ＝０と
し、ステップＳ８でタイマカウンタｔｉｍｅに１を加え
る。
【００２３】本プログラムの起動を２ｍｓおきとし、補
助弁制御終了予定時間ｋ１を５０とすれば、スリップ検
出後１００ｍｓの間、補助弁を用いて本制御が行われ
る。なお、本制御を行わない間、ステップ１３でタイマ
カウンタｔｉｍｅは常にクリアされているので、ステッ
プＳ６のトラクション制御開始直後でのタイマカウンタ
ｔｉｍｅの価は０である。
【００２４】続く処理のステップＳ９〜Ｓ１１は、スロ
ットル弁θｔｈの制御を行うためのものである。初め
に、ステップ９でスリップ率目標偏差ｄＳ＝目標スリッ
プ率Ｓｔａｒ−スリップ率Ｓを求め、この値に基づいて
ステップＳ１０でスロットル弁開度θｔｈを求める。ス
ロットル弁開度θｔｈを求めるのには、例えば、ＰＩＤ
制御を用いた手法が有効である。
【００２５】一方、ステップＳ６の制御開始後経過時間
判定においては、ｔｉｍｅ＞ｋ１が成立しない場合、即
ち、すでに補助弁制御終了時間になっている場合には、
ステップＳ１６で補助弁開度θａｊｓに通常値ｆ１（Ｎ
ｅ，Ｔｐ）を代入する。これらの処理が終了するとステ
ップ１１で補助弁開度θａｊｓと、スロットル弁開度θ
ｔｈとを出力し、ステップＳ１２で本プログラムを終了
する。
【００２６】図７は、前記図６で示した第三実施例のド
ライバ意図検出に、リアルタイムを持たせるための変更
部分を示したものである。即ち、前記図６における目標
スリップ率Ｓｔａｒの演算のステップＳ４を図７に示し
たステップＳ２０〜Ｓ２２で置き換えることにより、瞬
間的なドライバ意図を反映したトラクション制御が実施
可能である。図６において、スリップ率Ｓを求めるステ
ップＳ３の後、図７に示したステップＳ２０でアクセル
踏み込み率ｄα＝アクセル開度α−前回アクセル開度α
ｏｌｄを求める。次に、ステップＳ２１で以下の式によ
り目標スリップ率Ｓｔａｒを求める。
【００２７】
【数２】
【００２８】前記の式（２）において、（ｄα−ｋ５）
により、アクセル踏み込み率ｄαが一定値ｋ５より大き
い場合にはドライバ設定スリップ率Ｓｄよりも目標スリ
ップ率Ｓｔａｒを高くとり、一定値ｋ５より小さい場合
にはドライバ設定スリップ率Ｓｄよりも目標スリップ率
Ｓｔａｒを低く設定することが可能である。ｋ４はその
比例定数で、ｋ４，ｋ５は路面状況に応じて適宜設定し
てもよい。これにより、ドライバのアクセルペダル操作
に忠実なトラクション制御が行え、トラクション制御に
よりドライバが感じる不自然さ、物足りなさを解消でき
る。その後、ステップＳ２２で次回のアクセル踏み込み
率ｄαを算出するため、今回のアクセル開度ｄαをαｏ
ｌｄに代入する。
【００２９】図８は、前記第三実施例を、前記図６に示
したプログラムにより実行した場合の本発明と従来例の
作用状態を示すチャート図である。点線６４で示すよう
にスリップ率Ｓが目標スリップ率Ｓｔａｒ（直線６６）
よりも大きくなった瞬間ｔ1に開始するトラクション制
御は、従来、点線７０に示すように補助弁操作を行わ
ず、点線６８に示すようにスロットル弁を用いて行われ
ていたため、スロットル弁操作に対するエンジントルク
の抑制効果に大きな遅れが生じ、点線６４のスリップ率
Ｓが目標値に収束するのに長い時間ｔ4 を要し、また、
点線６８のスロットル弁開度θｔｈも長い間ｔ4 閉じて
おく必要があり、精密なトラクション制御が行えなかっ
た。即ち、従動輪の空転がなかなかに収まらず、点線６
１に示すように従動輪速Ｖｒが下がるまでに長い距離ｔ
1 を不安定な状態で走行しなければならなかった。
【００３０】これに対し、本発明による実線７１（ｔ1
〜ｔ2 ）に示すような補助弁を併用したトラクション制
御では、エンジンの吸気弁の近くで空気量制御が行える
ため、応答良く吸入空気量の制御が行え、実線６５に示
すようにスリップ率Ｓが目標値に収束するのに短い時間
ｔ3 となり、かつ、実線６２に示すように従動輪速Ｖｒ
が下がるのが短い距離ｔ3 となって、早く安定な状態で
走行ができる。
【００３１】その理由については、以下の図９及び図１
０によって後述する。補助弁を併用したトラクション制
御では、前記のようにエンジントルクを応答良く制御す
ることか可能なので、スリップ率Ｓは実線６５に示すよ
うに素早く目標値（ｔ3 ）に収束し、したがって、同時
に制御を行っているスロットル弁開度θｔｈも実線６９
に示すように閉じる時間（ｔ3 ）を短くてすむ。即ち、
従動輪速Ｖｒは実線６２のように素早く下がり
（ｔ3 ）、精密なトラクション制御が可能である。
【００３２】図９、図１０は、本発明によるエンジン出
力制御装置のスロットル弁、あるいは、補助弁の吸入空
気量と、回転数、吸気管の各部の容積及び排気量との関
係を示す説明図である。エンジンの出力制御を行う場
合、吸入空気量、及び、燃料量を正確に、且つ、応答良
く制御することが望ましい。この内、燃料量は、主に吸
入空気量に応じて決められるために、エンジンの出力制
御を行うためには、吸入空気量を応答良く制御できるこ
とが必要となる。このような要求に対し、図９に示した
ようにスロットル弁４を操作して吸入空気量を制御しよ
うとした場合、スロットル弁４の通過空気量Ｇｔｈの変
化に対し、まず、吸気管８０内の圧力、即ち、空気密度
ρｍ１が変化し、ρｍ１の変化に応じてシリンダ１３に
吸入される空気量が変化するという形をとるため、スロ
ットル弁４の制御によるスロットル弁の通過空気量Ｇｔ
ｈの変化に対して、シリンダ１３の吸入空気量の変化は
一次遅れとなる。
【００３３】ここで、スロットル通過空気量Ｇｔｈとシ
リンダ１３の吸入空気の関係を式で現す。補助弁は開放
されているとし、スロットル弁４の通過空気量をＧｔｈ
（Ｋｇ／ｓ）、スロットル弁の以後の空気密度ρｍ１
（ｋｇ／ｍ3 ）、コレクタの容積をＶ１（ｍ3 ）、吸気
管の体積をＶ２（ｍ3 ）、シリンダ１３の排気量をＱ
（ｍ3 ）、エンジンの回転数をＮｅ（ｒｐｍ）とすれ
ば、シリンダ１３の吸入空気量は、Ｑ×ρｍ１×Ｎｅ／
６０であらわされるから、以下の式が成立する。
【００３４】
【数３】
【００３５】よって、この場合の空気密度ρｍ１、即
ち、シリンダの吸入空気量の応答は、Ｖ１＋Ｖ２に反比
例した形となる。これに対し、補助弁５を操作し、シリ
ンダへの吸入空気量を制御する場合、制御を開始してか
ら比較的短い時間では、別通路３から流れ込む空気量は
ごく少ないものと考え、その影響を無視すれば、図１０
に示したように補助弁５通過空気量をＧａｊｓ（Ｋｇ／
ｓ）、補助弁５以後の空気密度をρｍ２（ｋｇ／
ｍ3 ）、吸気管の体積をＶ２（ｍ3 ）、シリンダの排気
量をＱ（ｍ3 ）、エンジンの回転数をＮｅ（ｒｐｍ）と
してシリンダ１３の吸入空気量はＱ×ρｍ２×Ｎｅ／６
０と表され、したがって以下の式が成立する。
【００３６】
【数４】
【００３７】よって、補助弁５操作に対するシリンダの
吸入空気量の応答は、吸気管８０のうち補助弁より下流
のＶ２に反比例した形となり、補助弁５を用いて吸入空
気量の調節を行うようにした本発明によれば、応答良く
空気量の制御を行うことができること、即ち、エンジン
出力を応答良く制御することが可能である。図１１は、
従来のスロットル弁によるエンジン制御に対して、本発
明の補助弁によるエンジン制御の作用の比較を示すチャ
ート図である。
【００３８】エンジン出力の抑制制御をＡ点で行う場
合、点線８３に示すように補助弁開度θａｊｓを一定に
し、スロットル弁を点線８１のように閉じた場合のエン
ジン発生トルクは点線８５のように前記式（３）にした
がって下がる。これに対し、本発明による補助弁を実線
８４のように閉じた場合には、エンジンの発生トルクは
前記式（４）にしたがって応答良く下がる。
【００３９】図１２は、前記第二実施例のスワール生成
以外の第二の機能として、自動変速機（以下Ａ／Ｔと略
す）の過負荷防止制御を行う第四実施例の制御装置の構
成図である。図１２において、Ｎ−Ｄ操作検出手段９３
にはＮ−Ｄ信号９０が、アクセル開度変化率検出手段９
４にはアクセル開度αの信号９１がそれぞれ入力されて
おり、それらの出力は、制御開始判定手段９６に入力さ
れる。制御開始判定手段９６にはこれらの他に、補助弁
開度θａｊｓの信号９２、及び、エンジン回転数Ｎｅの
信号１００が入力されており、これらの情報をもとにＡ
／Ｔ過負荷防止制御の開始を判定する。
【００４０】制御が開始されると、制御開始判定手段９
６は、補助弁開度θａｊｓ演算手段９７及びタイマ９５
に信号を出力する。タイマ９５は、制御開始から所定の
時間が経過すると補助弁開度θａｊｓ演算手段９７に終
了信号を出力する。補助弁開度θａｊｓ演算手段９７
は、入力された信号をもとに補助弁開度θａｊｓを求
め、アクチュエータ９８に信号を出力し、これにより補
助弁９９を制御する。
【００４１】図１３は、前記第四実施例をマイクロコン
ピュータ等を用いてソフトウェアにより実現するための
プロセスの一例を示したものである。図１３で示したプ
ログラムは、Ａ／ＴのシフトレバーがＮレンジからＤレ
ンジに操作された後一定時間の間初期条件判定を行い、
判定条件が成立すれば制御を開始し、所定の時間が経過
すると制御を止めるものである。
【００４２】本プログラムは、例えば、２ｍｓ毎の一定
周期で起動される。プログラムはセテップＳ３０でスタ
ートすると、初めのステップＳ３１でアクセル開度α、
補助弁開度θａｊｓ、エンジン回転数Ｎｅ、Ｎ−Ｄ信号
の読み込みを行う。次いで、ステップＳ３２でＮ−Ｄ信
号＝１であるかの判定を行う。このステップＳ３２でＮ
−Ｄ信号＝１以外、即ち、Ｎ−Ｄ信号＝０の場合には、
本実施例においてはシフトレバーがＮレンジのままであ
ることを表しているので判定を終了し、ステップＳ４６
でＮ−Ｄ操作後経過時間Ｄｔｉｍｅを０とし、ステップ
Ｓ４７、及び、ステップＳ４８で制御を行わない場合の
処理を行う。ステップＳ４７では制御を行わない場合の
処理として、初めに補助弁開度θａｊｓに通常値を代入
する。即ち、補助弁の開度θａｊｓは、通常、前記図２
で示した燃焼改善のための第一の機能を実施するよう制
御されており、そのためのθａｊｓの通常値が、例え
ば、エンジン回転数Ｎｅ、燃料噴射幅Ｔｐをパラメータ
とする関数ｆ１（Ｎｅ，Ｔｐ）で求まるとすれば、θａ
ｊｓの通常値としてθａｊｓ＝ｆ１（Ｎｅ，Ｔｐ）を代
入すればよい。
【００４３】次いで、ステップＳ４８で制御継続時間を
表すｔｉｍｅ＝０とする。ステップＳ３２のＮ−Ｄ信号
の判定において、Ｎ−Ｄ信号＝１であった場合には、今
回Ｄレンジであることがわかるので、ステップＳ３３で
ＮレンジからＤレンジへの操作（以下Ｎ−Ｄ操作）後の
経過時間Ｄｔｉｍｅによる判定を行い、Ｄｔｉｍｅ＜ｋ
５、即ち、Ｎ−Ｄ操作後の経過時間が一定時間ｋ５より
小さい間は、本制御が必要と判断し、続いてステップＳ
３４以降の処理を行う。
【００４４】それ以外の場合には、すでにクラッチ締結
が終了していると見なされ、制御を行わない場合の処理
を行うステップＳ４７、ステップＳ４８へと進む。Ｄｔ
ｉｍｅ＜ｋ５の場合には、続く処理としてステップＳ３
４でＮ−Ｄ操作後の経過時間Ｄｔｉｍｅを１トインクリ
メントする。その後ステップ３５の判定に進み、保持し
ている前回のＮ−Ｄ信号の値Ｎ−Ｄｏｌｄ＝０であるか
の判定を行う。ステップＳ３２における判定で今回Ｄレ
ンジであることが判っているので、Ｎ−Ｄｏｌｄ＝０が
成立する。即ち、前回Ｎレンジであった場合には、Ｎ−
Ｄ操作が行われたことになり、ステップＳ３６〜Ｓ３８
の制御開始判定及び処理処理が行われる。
【００４５】また、ステップＳ３５においてＮ−Ｄｏｌ
ｄ＝１、即ち、前回すでにＤレンジに入っていた場合に
は、制御開始後の経過時間ｔｉｍｅによる判定を行う。
ｔｉｍｅ＞０の場合には、すでに制御を開始しているの
で、ステップＳ３６〜Ｓ３８の開始判定を行わず、制御
を続行する。ｔｉｍｅ＞０以外、即ち、ｔｉｍｅ＝０の
場合には、Ｎ−Ｄ操作後未だ制御を開始していないの
で、ステップＳ３６〜Ｓ３８の制御開始の初期判定へ進
む。
【００４６】Ａ／Ｔ過負荷防止制御は、エンジンのもつ
過大なエネルギーがＡ／Ｔに急激に伝わって、その各部
品に負担をかけるのを防ぐ目的のものであるから、エン
ジン回転数Ｎｅが高く、かつ、エンジンの発生トルクが
大きい、即ち、アクセル開度αが大きい場合に必要であ
る。よって、制御開始の初期判定として、ステップＳ３
６のエンジン回転数Ｎｅ≧ｋ６、かつ、ステップＳ３７
のアクセル開度α≧ｋ７の判定を行う。
【００４７】更に、本発明のＡ／Ｔ過負荷防止制御は、
補助弁を閉じることによってエンジン出力を一時的に抑
えて行うため、初めから補助弁が閉じた状態で十分な制
御効果が得られないために、ステップＳ３８でθａｊｓ
≦ｋ８の判定を行う。これらを全て満足すれば制御が開
始され、３つの判定のうちどれか一つでも満たされない
場合には、制御を行わず、ステップＳ４７、及びステッ
プＳ４８へ進む。
【００４８】制御が開始されてからの処理として、初め
に、ステップＳ３９において制御開始後経過時間ｔｉｍ
ｅによる判定を行う。制御開始後、カウンタｔｉｍｅ
は、後段のステップＳ４１における制御終了まで毎回イ
ンクリメントされる。本プログラムが２ｍｓおきに起動
されるとすれば、ｋ？＝５０として約１００ｍｓの間、
本制御が行われることになる。
【００４９】ステップＳ３９の判定において、ｔｉｍｅ
がｋ７以下、即ち、所定の経過時間以内の場合には、θ
ａｊｓ＝０とし、ステップＳ４１で制御開始後経過時間
ｔｉｍｅに１を加える。前記の各処理が終了したあと、
後処理としてステップＳ４２で次回の判別に用いるため
Ｎ−Ｄ信号の値をＮ−Ｄｏｌｄに代入して保持する。最
後に、ステップＳ４３で前記プロセスで演算されたθａ
ｊｓの値を出力して、終了する。θａｊｓは、前記図１
２の補助弁アクチュエータに出力され、補助弁が制御さ
れる。
【００５０】図１４〜１６は、従来例と前記図１３に示
したプログラムにより実行した場合の本発明の前記第四
実施例との比較チャート図である。図１４〜１６に示し
た例では、Ｎ−Ｄ操作を行う少し前（ｔ1 ）からアクセ
ルを踏み込み、エンジンの回転が上昇したところでＮ−
Ｄ操作（ｔ2 ）を行い、その後すぐにアクセルをさらに
強く踏み込み、Ａ／Ｔのクラッチが締結する時にエンジ
ンが非常に大きなトルクを発生するような操作を行い、
その時のＮ−Ｄ信号出力、アクセル開度α、スロットル
弁開度θｔｈ、補助弁開度θａｊｓ、エンジン出力トル
ク、エンジン回転数、Ａ／Ｔにおいてクラッチの締結を
行うのに用いられる油圧であるライン圧、Ａ／Ｔの出力
軸から取り出される駆動軸トルク、及び駆動輪速Ｖｒの
変化を示したものである。
【００５１】図１４は、Ａ／Ｔ過負荷防止制御を行わな
い場合の前記操作における各値の変化を表したチャート
図を示したものである。この場合スロットル弁開度θｔ
ｈは、アクセルペダルの踏み込み量に比例して開くよう
になっている。図１４において、横軸は時間経過を示
し、エンジン回転数Ｎｅが上昇してから、Ｎ−Ｄ操作を
行い、これとほぼ同時にアクセル開度θａｊｓをさらに
開くと、Ａ／Ｔのライン圧が上昇し、かつ、エンジン出
力トルクが次第に大きくなるため、クラッチが締結を始
める頃にはエンジンは高回転で、かつ、大きなトルクを
発生した状態になっている。
【００５２】したがって、クラッチ締結時、特に、締結
開始近傍でエンジンの持つ大きなエネルギーがＡ／Ｔに
伝達され、Ａ／Ｔに非常に大きな力が加わると同時に大
きな軸トルクが出力され、駆動輪を空転させてしまう。
これは効率悪化をもたらすばかりでなく、乗り心地も悪
い。図１５は、前記操作に対して、従来のスロットル弁
を用いたＡ／Ｔ過負荷防止制御を行った場合の各値の変
化を表したチャート図である。図１５では、Ａ／Ｔ過負
荷防止制御として、Ｎ−Ｄ操作（ｔ2 ）を行うと所定の
判定を行い、条件が成立すれば制御を開始し、開始後一
定時間アクセル開度αに対するスロットル弁開度θｔｈ
を小さく（ｔ2 ）してエンジン出力トルクを制御したも
のである。
【００５３】図１５において、エンジン回転数Ｎｅが上
昇してから、Ｎ−Ｄ操作を行い、これとほぼ同時に、ア
クセル開度αをさらに開くと、Ａ／Ｔのライン圧が上昇
し、かつ、エンジン出力トルクが次第に大きくなる。Ｎ
−Ｄ操作からやや遅れて制御が開始され、スロットル弁
開度θｔｈが閉じられるが、前記図９で示したように、
スロットル弁の操作に対するエンジン出力応答の時定数
が大きく、出力が下がるにはしばらく時間を要する。し
たがって、エンジン出力トルクが十分に下がる前にクラ
ッチの締結（ｔ2 ）が行われ、スロットル弁を用いた制
御を行っても、駆動軸に伝達される過負荷のうち、初期
のもっとも大きな部分は除去できずに伝達されてしま
い、駆動輪速Ｖｒにも空転が現われてしまう。
【００５４】また制御を終了し、スロットル弁を開く
が、吸入空気量の立ち上がりが遅いためにエンジン出力
は急には上がらず、クラッチ締結（ｔ3 ）の完了後も、
一時的に駆動軸トルクが不足気味になる。このように、
従来のようにスロットル弁を用いて過負荷制御を行った
場合には応答性が悪く、最も重要な過負荷の初期部分を
取り除くことができないばかりか、制御終了後のトルク
回復が遅く、非力感をもたらしてしまう。このような問
題点に対し、従来、ライン圧の上昇をゆっくりにした
り、締結のタイミングを予想して早めに制御を開始する
ことが行われてきたが、変速機の効率が悪化したり、タ
イミングを合わせるのが容易でないなど、問題点を多く
含んでいた。
【００５５】図１６は、前記操作に対して、本発明によ
る補助弁を用いてＡ／Ｔ過負荷防止制御を行った場合の
各値の変化を表したチャート図である。図１６では、Ａ
／Ｔ過負荷防止制御として、Ｎ−Ｄ操作（ｔ1 ）を行う
と所定の判定を行い、条件が成立すれば制御を開始し、
開始後一定時間補助弁開度θａｊｓを０にしてエンジン
出力トルクを制御するものである。
【００５６】図１６において、エンジン回転数Ｎｅが上
昇してから、Ｎ−Ｄ操作（ｔ1 ）を行い、これとほぼ同
時に、アクセル開度αをさらに開くと、Ａ／Ｔのライン
圧が上昇し、かつ、エンジン出力トルクが次第に大きく
なる。補助弁を用いる本制御は、Ｎ−Ｄ操作からやや遅
れて開始され、エンジン出力トルク応答の時定数が前記
図１０で示したようにスロットル弁操作による場合に比
べてはるかに小さく、エンジン出力トルクは応答良く下
がる。したがって、クラッチの締結時（ｔ3 ）には、エ
ンジン出力トルクは十分に抑えられており、駆動軸に過
負荷が伝達されることを防ぐことが可能となり、駆動輪
速Ｖｒにも空転は現われない。
【００５７】図１６に示した制御では、クラッチの締結
期間中過大なエンジン出力トルクが発生しないのでエン
ジン回転数Ｎｅの変化が軽く、したがって、Ａ／Ｔの出
力側と入力側の回転数の合わせ込みが容易であるため、
クラック締結に要する時間も短くてすむ。また、クラッ
チ締結の終了後には制御が終了ており、エンジン出力ト
ルクは十分に立ち上がっており、非力感を感じることが
ない。このように吸気弁の近くに設けられた補助弁を用
いて過負荷防止制御を行う本発明によれば、Ａ／Ｔのク
ラッチ締結動作のタイミングに合わせて応答性良くエン
ジン出力を制御できるので、Ａ／Ｔの効率を良くし、難
しいタイミングのあわせをすることなく、有効な過負荷
防止制御を行うことができる。
【００５８】図１７は、前記第二実施例のスワール生成
以外の第二の機能として、加速補助制御を行う第五実施
例の制御装置の構成図である。ドライバが急加速を要求
し、アクセル開度αを急激に開く場合（以下急加速時と
略す）、それに合わせてスロットル弁を急激に開いても
前記図９で示したように、シリンダの吸入空気量が増加
するのに遅れが生じ、エンジンの出力トルクはドライバ
の意図通りには上昇しない。これに対して従来、燃料噴
射量を増加させ、一時的に燃料を濃くすることでエンジ
ンの出力トルクを補って、見かけ上応答性をよくする方
法がとられていた。
【００５９】しかし、このような方法では燃料の持つエ
ネルギーを十分に使うことができず、燃費を悪化させる
うえ、排出ガス中の有害成分を増大させてしまう。これ
に対して、急加速時に補助弁を開いてシリンダの吸入空
気量を応答良く増加させ、エンジントルクを応答良く上
昇させるようにした本発明による加速補助制御では、燃
料を吸入空気に見合っただけ供給すればよく、したがっ
て燃費もよく、排出ガス中の有害成分をいたずらに増加
させることがない。
【００６０】図１７において、アクセル開度αの信号１
３０がアクセル開度変化率α検出手段１３１及び加速停
止判定手段１３４に入力されており、アクセル開度α変
化率検出手段１３１で求められたアクセル開度α変化率
は、急加速判定手段１３３に入力される。急加速判定手
段１３３においてアクセル開度α変化率が大きい、即
ち、ドライバが急加速を要求していると判断されたとき
には、タイマ１３２及び補助弁位開度演算手段１３５に
制御開始信号１３７が出力され、加速補助制御が開始さ
れる。タイマ１３２は、制御開始から所定の時間が経過
すると補助弁開度θａｊｓ演算手段１３５に信号を出力
し、制御を終了させる。
【００６１】また、加速停止判定手段１３４ではアクセ
ル開度αの信号１３０が一定値以下になった場合に、急
加速は不要と判定し、制御停止のための信号を補助弁開
度θａｊｓ演算手段１３５に出力する。補助弁開度θａ
ｊｓ演算手段１３５は入力された各信号値に基づいて処
理を行い、アクチュエータ１３６に補助弁開度θａｊｓ
を出力し、これにより補助弁１３８の位置を制御する。
【００６２】図１８は、上記第五実施例をマイクロコン
ピュータ等を用いてソフトウェアにより実際に行うため
のフローチャートである。本プログラムは、アクセル開
度αの変化率が一定値ｋ１１を越えると補助弁を開いて
加速補助制御を開始し、一定時間が経過するか、あるい
は、アクセル開度αが所定の値ｋ１０以下になった場合
に制御を終了するものである。
【００６３】本プログラムは、例えば、２ｍｓ毎の様に
一定周期で起動される。該プログラムはステップＳ６０
でスタートとすると、続くステップＳ６１でアクセル開
度αの読み込みを行い、ステップＳ６２で読み込んだア
クセル開度αから前回プログラム実行時に読み込んだア
クセル開度αｏｌｄを引くことによりアクセル開度αの
変化率ｄαを求める。
【００６４】続いてステップＳ６３でアクセル開度αに
よる判定を行い、αがｋ１０以上の場合には、続くステ
ップＳ６４へ進み、ｋ１０よりも小さい場合には、急加
速は不要であると判断し、制御を行わないか、あるい
は、制御を中断し、制御を行わない場合の処理としての
ステップＳ７２，Ｓ７３に進む。制御を行わない場合の
処理としては、初めにステップＳ７２で補助弁開度θａ
ｊｓに通常値を代入する。即ち、補助弁の開度θａｊｓ
は通常前記図２で示した燃焼改善のための第一の機能を
実施するよう制御されており、そのためのθａｊｓの通
常値が、例えば、エンジン回転数Ｎｅ、燃料噴射幅Ｔｐ
をパラメータとする関数ｆ１（Ｎｅ，Ｔｐ）で求まると
すれば、θａｊｓの通常値としてθａｊｓ＝ｆ１（Ｎ
ｅ，Ｔｐ）を代入すればよい。次いで、ステップＳ７３
で制御残り時間を表すｔｉｍｅ＝０とする。ステップＳ
６３でα≧ｋ１０が成立した場合、次のステップとして
制御残り時間ｔｉｍｅによる判定を行う。ここで、ｔｉ
ｍｅ≦０の場合には、現在加速補助制御に行われていな
いことになるので加速補助制御の開始判定を行う次のス
テップＳ６５へ進む。制御残り時間ｔｉｍｅが０より大
きい、即ち、加速補助制御中である場合には、ステップ
Ｓ６５，Ｓ６６の初期判定と初期処理を行わずにステッ
プＳ６７以降の制御処理に入る。
【００６５】本制御の開始判定として、上記ステップＳ
６２で求めたアクセル開度変化率ｄαがｋ１１以上かど
うかの判定を行い、成立しなければ制御を行わずに、制
御を行わない場合の処理としてステップＳ７２，Ｓ７３
へ進む。成立した場合には、ステップ６０で制御を開始
し、初期処理として制御残り時間ｔｉｍｅ＝ｋ１２とす
る。その後、ステップＳ６７で制御残り時間ｔｉｍｅか
ら１を引き、補助弁開度θａｊｓ＝ｍａｘ、即ち、補助
弁を全体とする。最後に、ステップＳ６９で次回の処理
のためにアクセル開度αを前回アクセル開度αｏｌｄに
代入し、ステップＳ７０で補助弁開度θａｊｓをアクチ
ュエータに出力して、ステップＳ７１でプログラムを終
了する。
【００６６】図１９は、前記第五実施例における本発明
の効果を示すチャード図である。図１９は、アクセル開
度α１３９を急激に大きくする場合について説明したも
のである。通常、補助弁は、前記第二実施例で示した燃
焼改善のための第一の機能として、シリンダへの吸入空
気にスワールを生成する目的で用いられている。したが
って、前記図４に示した別通路３へ空気を導くよう補助
弁開度θａｊｓは、小さい値に設定されている。
【００６７】また、従来の補助弁開度θａｊｓの点線１
４０は、エンジン回転数Ｎｅ、及び、燃料噴射量Ｔｐに
応じて一義的に決められていたためにアクセル開度αを
実線１３９のように大きくした場合には、アクセル開度
αに応じて初めにスロットル弁が開き、遅れを伴いつつ
次第にエンジン吸入空気量が実線１４１のように増大
し、それに応じて噴射燃料量Ｔｐが実線１４３のように
求まる。最後に求まったＴｐをもとにして補助弁開度θ
ａｊｓが求められていた。
【００６８】したがって、前記のようにアクセル開度α
を実線１３９のように急激に大きくした場合でも、補助
弁開度θａｊｓは点線１４０のようにすぐには開かず、
エンジンの吸入空気量の変化（点線１４２）に連れて次
第に開いていくような仕組みになっている。補助弁がエ
ンジンの吸入空気量（点線１４２）の増加に対してむし
ろ抵抗となって急加速時のエンジン出力トルクの応答を
一層悪化させていた。
【００６９】これに対して、本発明による加速補助制御
を行った場合には、アクセル開度αが実線１３９のよう
な急激な増加を直接検出して、エンジン吸入空気量や噴
射燃料量に先行する形で制御されるため、補助弁が抵抗
とならないばかりか、前記図９及び図１０で示したよう
に弁の操作に対してむしろ応答性よくエンジン吸入空気
量が実線１４３のように増大し、噴射燃料量Ｔｐの増大
を伴って素早くエンジンの出力トルクを立ち上げること
が可能である。
【００７０】図２０は、エンジンの制御装置において、
前記第一実施例から第五実施例に示したように補助弁を
用いた少なくとも２つの異なる機能を実施可能な制御装
置の構成の一例を示した第六実施例である。図２０にお
いて、補助弁１５５を用いた機能１の演算手段１５２、
補助弁１５５を用いた機能２の演算手段１５３，…に
は、センサ１５０からそれぞれ必要な信号が入力されて
おり、各演算手段１５２，１５３，…は所定の演算処理
を実施して得られた機能１の為の補助弁位置θａｊｓ
１、機能２の為の補助弁位置θａｊｓ ２，…を機能選
択手段１５４に出力する。機能選択手段１５４では、入
力された各機能のための補助弁位置の信号１５７，１５
８，…をもとに所定の選択処理等を行い、選択された機
能のための補助弁位置θａｊｓの信号１５９をアクチュ
エータ１５６に出力し、これにより補助弁１５５の位置
制御を行う。 機能選択手段１５４における機能の選択
方法としては、各機能に優先度を設け、優先度の高い機
能を選択したり、或いは単純に優先度を決定できない機
能については、どちらの機能も犠牲にしないよう中間的
な値を出力する方法があげられる。
【００７１】図２１は、前記第六実施例において、前記
図２０の機能選択手段１５４を、マイクロコンピュータ
等を用いてソフトウェアにより実際に行うためのフロー
チャートである。本プログラムは、前記第三実施例、第
四実施例、第五実施例に示したトラクション制御、Ａ／
Ｔ過負荷防止制御、加速補助制御の優先順位をそれぞれ
２，１，３とし、実行中の制御のうちもっとも優先度の
高い機能の為の補助弁位置を出力するようにしたもので
ある。
【００７２】本プログラムは、例えば、２ｍｓ毎の様に
一定周期で起動され、保存された各機能のための補助弁
位置θａｊｓをもとに実行するか、あるいは、各機能の
演算手段と同期を取って実行される。図２１において、
ステップＳ８０でプログラムが開始（スタート）される
と、初めに、ステップ８１でＡ／Ｔ過負荷防止制御の為
の補助弁位置θａｊｓ ｋ、トラクション制御の為の補
助弁位置θａｊｓ ｔ、及び、加速補助制御の為の補助
弁位置θａｊｓ ｋの読み込みを行う。次に、ステップ
８２で優先順位のもっとも高いＡ／Ｔ過負荷防止制御が
実行中かどうかを判定し、実行中であれば、ステップＳ
８３でθａｊｓ＝θａｊｓ ｋとし、そうでなければ、
次の判定のためにステップＳ８６に進む。
【００７３】次のステップＳ８６では優先順位の２番目
に高いトラクション制御が実行中かどうかを判定し、実
行中であれば、ステップＳ８７でθａｊｓ＝θａｊｓ
ｔとし、そうでなければ次の判定のためにステップＳ８
８に進む。次のステップＳ８８では優先順位の３番目に
高い加速補助制御が実行中がどうかを判定し、実行中で
あればステップＳ８４でθａｊｓ＝θａｊｓ ｈとし、
そうでない場合、即ち、前記のすべての機能が実行中で
ない場合には、前記図２に示したスワールを生成するた
めの第一の機能が選択されるため、ステップＳ９０で補
助弁開度θａｊｓ＝ｆ１（Ｎｅ，Ｔｐ）とし、ステップ
Ｓ８４で最後に選択された補助弁位置θａｊｓを出力し
て、ステップＳ８５でプログラムを終了する。
【００７４】図２２は、前記図２１の機能選択のための
プログラムを、前記図１３、図６、図１８に示したＡ／
Ｔ過負荷防止制御、トラクション制御、加速補助制御の
プログラムの後処理をする形で具体的に示したフローチ
ャートである。本プログラムは、例えば、２ｍｓ毎の様
に一定周期で起動され、保存された各機能のための補助
弁位置θａｊｓをもとに実行するか、あるいは、各機能
の演算手段と同期を取って実行される。
【００７５】図２２において、ステップＳ９１でプログ
ラムが開始（スタート）されると、初めに、ステップＳ
９２でＡ／Ｔ過負荷防止制御の為の補助弁位置θａｊｓ
ｋ、トラクション制御の為の補助弁位置θａｊｓ
ｔ、及び、加速補助制御の為の補助弁位置θａｊｓ ｋ
の読み込みを行う。次に、ステップＳ９３で優先順位の
もっとも高いＡ／Ｔ過負荷防止制御が実行中かどうかの
判定を行うが、図１３の示したプログラムではＡ／Ｔ過
負荷防止制御の実行中には補助弁出力θａｊｓ ｋ＝０と
なっているのでこれに利用して判定を行う。この判定が
成立すれば、ステップＳ９４でθａｊｓ＝０とし、そう
でなければ、次の判定のためにステップＳ９７に進む。
次のステップＳ９７では、優先順位の２番目に高いトラ
クション制御が補助弁操作に関して実行中かどうかを判
定する。即ち、トラクション制御における補助弁開度出
力θａｊｓ ｔ＝０であるかどうかの判定を行う。これ
が成立すれば、ステップＳ９４に進みθａｊｓ＝０と
し、成立しなければ、次のステップＳ９８に進む。
【００７６】ステップＳ９８では補助弁出力θａｊｓ＝
θａｊｓ ｈをただちに代入しているが、これは前記図
１８に示した加速補助制御において、制御を実施しない
間は前記第二実施例のスワールを生成するための第一の
機能の為の補助弁位置を出力するようになっていること
を利用したものである。最後に、ステップＳ９５で前記
の判定処理により求められた補助弁開度θａｊｓを出力
し、ステップＳ９６でプログラムを終了する。
【００７７】図２３は、エンジンの制御装置において、
前記第一実施例から第五実施例に示したように補助弁を
用いた少なくとも２つの異なる機能を実施可能な制御装
置の一例を示した第七実施例である。図２３において、
機能選択手段１６１にはセンサ１６０から、本制御装置
１６２で実施される各機能に必要な信号が入力されてお
り、機能選択手段１６１は入力された情報をもとに補助
弁１６６を用いた機能１または補助弁１６６を用いた機
能２、またはそれ以外の機能・・・、のいずれかひとつ
の機能を選択し、その機能のための演算手段１６３にセ
ンサ１６０からの入力信号を伝え、それを実行させる。
【００７８】ここで、機能選択手段１６１は、センサ１
６０からの信号のうち各機能に必要な信号すべてを読み
込んでもよいし、或いは、機能の選択に必要な信号のみ
を取り込んでもよい。ただし、その場合には各機能を実
施するのに不足となる信号については、各機能の演算手
段が直接取り込まなければならない。このようにして選
択された機能の為の補助弁開度θａｊｓの信号１６４が
得られ、アクチュエータ１６５に入力される。これによ
り、補助弁１６６の位置が制御される。機能選択手段１
６１における機能の選択方法としては、各機能に優先度
を設け、優先度の高い機能を選択する方法があげられ
る。
【００７９】図２４は、前記第七実施例において、前記
図２３の機能選択手段１６１を含む制御装置１６２を、
マイクロコンピュータ等を用いてソフトウェアにより実
際に行うためのフローチャートである。本プログラム
は、補助弁を用いて実行される複数の機能から、入力条
件に基づいて、最も優先度の高い機能を選び、実行する
ものである。本プログラムは、例えば、２ｍｓ毎の様に
一定周期で起動される。
【００８０】図２４において、ステップＳ１００でプロ
グラムが開始（スタート）されると、初めに、ステップ
Ｓ１０１で必要なセンサ信号の読み込みを行う。次に、
ステップ１０２で優先順位の最も高い補助弁を用いた機
能１を実施するかどうかの判定を行い、実施する場合に
は、ステップＳ１０３で補助弁を用いた機能１の為の補
助弁位置θａｊｓ １を求め、これをステップＳ１０４
で補助弁開度θａｊｓに代入して出力する。実施しない
場合には次の判定のためにステップＳ１０７に進む。
【００８１】次の判定のためのステップＳ１０７では、
優先順位の２番目に高い補助弁を用いた機能２を実施す
るかどうかの判定を行い、実施する場合には、ステップ
Ｓ１０８で補助弁を用いた機能２の為の補助弁位置θａ
ｊｓ ２を求め、これをステップＳ１０９で補助弁開度
θａｊｓに代入して出力する。前記判定のためのステッ
プＳ１０７において、補助弁を用いた機能２を実施しな
い場合には次の優先度が高い機能の実施についての判定
へ進む。以下、同様に判定、実行を行い、２番目に優先
度の低い補助弁を用いた機能ｎ−１についての判定をす
るためのステップＳ１１０において、これを実施しない
場合には、ステップＳ１１３で最も優先度の低い補助弁
を用いた機能ｎの為の補助弁位置θａｊｓ ｎを求め、
これをステップＳ１１４で補助弁開度θａｊｓとしてス
テップＳ１０５で出力する。以上の処理により、前記第
六実施例が実現できる。
【００８２】
【発明の効果】本発明によれば、補助弁を備えたエンジ
ン制御装置において、該制御装置の制御指令により補助
弁を操作してエンジンの複数の制御機能を実現できるの
で、補助弁の利用効率を上げることができる。また、エ
ンジンの吸入空気量を応答性良く制御できることから、
他の出力制御装置と組み合わせをすることなく、かつ、
構成部品が少なく、簡易な制御手段によって、エンジン
の繊細な出力制御が実行できる。このためエンジン制御
装置の信頼性、及び、価格を低減し、かつ、燃費や運転
性などに関わるエンジン性能を向上させることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の補助弁を用いて複数の機能を実施可能
としたエンジン制御装置の構成図。
【図２】エンジン制御装置の具体的な構成図。
【図３】異なるタイミングで複数の機能を実施可能とし
たエンジン制御装置の構成図。
【図４】本発明の制御装置の構成要素を示したシステム
構成図。
【図５】本発明のエンジンのトラクション制御を行うた
めのブロック図。
【図６】図５に示した機能をマイクロコンピュータ等を
用いて行うフローチャート。
【図７】図６で示したトラクション制御の変更部分を示
したフローチャート。
【図８】図５の機能を実行した場合の作用状態を示すチ
ャート図。
【図９】本発明のエンジン出力制御装置のスロットル弁
部の吸入空気量と、回転数、吸気管の各容積、及び、排
気量との関係を示す説明図。
【図１０】本発明のエンジン出力制御装置の補助弁の通
過空気量と、回転数、吸気管の各容積、及び、排気量と
の関係を示す説明図。
【図１１】本発明の補助弁の制御と従来のスロットル弁
による制御との比較を示すチャート図。
【図１２】本発明のスワール生成以外の機能として自動
変速機の過負荷防止制御を行う制御装置の構成図。
【図１３】図１２に示した機能をマイクロコンピュータ
等を用いて行うフローチャート。
【図１４】Ａ／Ｔ過負荷防止制御を行わないエンジンの
各検出部の値の変化を示すチャート図。
【図１５】スロットル弁を用いてＡ／Ｔ過負荷防止制御
を行ったエンジンの各検出部の値の変化を示すチャート
図。
【図１６】本発明の補助弁を用いてＡ／Ｔ過負荷防止制
御を行ったエンジンの各検出部の値の変化を示すチャー
ト図。
【図１７】本発明のスワール生成以外の機能として加速
補助制御を行う制御装置の構成図。
【図１８】図１７に示した機能をマイクロコンピュータ
等を用いて行うフローチャート。
【図１９】図１７に示した機能を実行した場合の本発明
と従来例との作用を比較したチャート図。
【図２０】補助弁を用いて少なくとも２つの異なる機能
を実施可能な制御装置の構成図。
【図２１】図２０に示した制御装置の機能選択手段をマ
イクロコンピュータ等を用いて行うフローチャート。
【図２２】図２１の機能選択のためのプログラムを具体
的に示したフローチャート。
【図２３】補助弁を用いて少なくとも２つの異なる機能
を実施可能な制御装置の構成図。
【図２４】図２３に示した制御装置をマイクロコンピュ
ータ等を用いて行うフローチャート。
【符号の説明】
１…吸気マニホールド、２…主通路、３…別通路、４…
スロットル弁、５…補助弁、６…燃料噴射装置、７…吸
気弁、８…アクチュエータ、９…制御装置、１０…セン
サ、１１…制御の第一の機能、１２…制御の第二の機
能、
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｄ 29/00 Ｃ 29/02 ３１１ Ａ 43/00 ３０１ Ｋ Ｕ 45/00 ３０１ Ｊ

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 エンジンの吸気通路に主通路と、別通路
    とを備えると共に、該別通路の空気の流れを制御するた
    めの補助弁を備えた自動車用エンジンの制御装置におい
    て、前記補助弁を制御する制御装置が、燃焼改善を実行
    する第一の機能と、前記機能以外の少なくとも１つの第
    二の機能を備えたことを特徴とする自動車用エンジン制
    御装置。
  2. 【請求項２】 エンジンの吸気通路に主通路と、別通路
    とを備えると共に、該別通路の空気の流れを制御するた
    めの補助弁と、該補助弁を動かすためのアクチュエータ
    と、センサからの入力信号に基づいてアクチュエータに
    信号を出力する制御装置を備えた自動車用エンジン制御
    装置において、前記補助弁を制御する制御装置が、条件
    に応じてスワールを生成させる第一の機能と、前記スワ
    ール生成機能以外の少なくとも１つの第二の機能を備え
    たことを特徴とする自動車用エンジン制御装置。
  3. 【請求項３】 前記制御装置が、水温センサ、エンジン
    回転数、燃料噴射幅等の入力信号に応じて空気過剰領域
    におけるリーン限界を伸ばすべくスワールを生成させる
    第一の機能と、冷却水温の低温等に基づく燃焼低下状態
    を改善すると共にＨＣを低減するべくスワールを生成さ
    せる第二の機能を備えたことを特徴とする請求項１又は
    ２記載の自動車用エンジン制御装置。
  4. 【請求項４】 前記制御装置が第二の機能として、エン
    ジンの出力を抑さえ、タイヤの空転を抑えるトラクショ
    ン制御手段を備えていることを特徴とする請求項１又は
    ２記載の自動車用エンジン制御装置。
  5. 【請求項５】 前記制御装置が第二の機能として、エン
    ジンの出力を抑さえるＡ／Ｔ過負荷防止制御手段を備え
    ていることを特徴とする請求項１又は２記載の自動車用
    エンジン制御装置。
  6. 【請求項６】 前記制御装置が第二の機能として、アク
    セルペダルの急踏み込み時に応答良くエンジンの出力を
    上げるための加速補助制御手段を備えていることを特徴
    とする請求項１又は２記載の自動車用エンジン制御装
    置。
  7. 【請求項７】 前記制御装置が、前記少なくとも二つの
    機能の内、一つ或いは複数の機能を選択して実施するこ
    とを特徴とする請求項１又は２記載の自動車エンジン制
    御装置。
  8. 【請求項８】 前記制御装置が、前記少なくとも二つの
    機能の実施に優先順位を設け、該機能のうち一つ或いは
    複数の機能を選択して実施することを特徴とする請求項
    １又は２記載の自動車エンジン制御装置。
  9. 【請求項９】 前記制御装置が、入力された信号に基づ
    いて前記少なくとも二つの第二機能の実施を決定するた
    めの機能選択手段を備えたことを特徴とする請求項１又
    は２記載の自動車エンジン制御装置。
  10. 【請求項１０】 前記制御装置が、前記少なくとも二つ
    の機能を状況に応じて選択を行い、かつ、演算を行って
    前記少なくとも二つの機能の補助弁の位置の各々の値を
    求め、該値の内、一つの値、複数の値、或いは、複数の
    値の範囲内の任意の値のいずれかを選択する機能選択手
    段を設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の自動
    車エンジン制御装置。
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